论文部分内容阅读
[摘 要]近几年，电力逐渐成为保障人们日常生产、生活的重要的能源，因此对于电力系统的安全性以及稳定性成为相关部门研究的重点。将互联网技术应用在电力系统的广域保护中，能够更加有效的提高供电的稳定性。基于此，本文针对广域保护的特点以及现状，分析基于互联网技术下的广域保护通信系统。
[关键词]互联网；电力系统；广域保护；通信系统
中图分类号：TM76；TP301.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0140-01
一、前言
由于电力的广域保护通信系统较为复杂，一旦出现故障，将会导致停电等现象，影响人们的正常生产生活。因此在施保护措施的时候，需要深入了解其结构、特点等，有利于更加清晰的发现故障位置，对其进行检修以及保护，提高供电的稳定性。广域保护系统结合先进的互联网技术，能够实现对电力系统更加高质量的保护。
二、广域保护的结构
到目前为止，国内外的学者对于广域保护系统的介绍、理解等方面依然存在差异，在通常情况下，广域保护系统能够被分为分层集中式、变电站集中式、区域集中式和分布式四种。
在分布式系统中，每一个保护变电站的IED中，都安置了广域保护的算法，分布式系统是在保护每一个IED的过程中，实现保护整体的目的的，因此分布式系统适用于对继电保护的保护。区域集中式系统，具有交换信息、网络通信以及继电保护三种功能。变电站集中系统，其广域保护的算法是通过对信息的收集实现的，并且能够像被保护的IDE发送相应的控制命令。分层集中式系统，将变电站系区域集中系统的优点汇集一身，能够与上层的决策中心和下层被保护的IED通信，与此同时还能在一定程度上弥补变电站集中系统的缺点[1]。
三、电力系统广域保护的现状
为了能够保证电力系统更加安全、稳定的输送到每个用电单位中，需要深入的分析广域保护系统的可靠性。随着先进技术的不断发展，影响广域保护系统的因素逐渐增多，因此需要分析及考虑的因素也随之增加。通常为了提高广域保护系统的可靠性，会选择拓扑结构作为网络的介质，除此之外，还需要考虑电路是否协调等多种因素，目前，部分电路网依然是顺着一条主干，将分散化规模以及集中化规模结合起来的集中制定方式。
广域保护系统能够根据用户提出的不同指令，不断的进行改进，直到将光纤系统串联起来为止，同时，广域保护系统还能够及时进行自我修复，并可以实现自我监督的功能。但是随着互联网技术的不断发展，传统的广域保护系统逐渐无法满足电力系统的保护，因此需要不断的对系统进行优化研究[2]。
四、如何通过互联网技术优化广域保护系统
4.1 传送方式
随着互联网技术的不断发展，电力系统的广域保护系统中，处理信息故障的方式以及继电保护的技术也随之更新。继电保护工作需要全天候不间断的运行，继电保护的设备，能够对相关的数据进行分组，然后按照性质、级别等因素进行分组，然后将完成分组的数据进行传输，这样的做法能够大幅提升数据传输的速度，从而提高设备的运行速度。另外，继电保护设备能够按照不同的工作性质进行调度与安排，根据实际的运行速度以及具体的要求，自动生成与之对应的数据，然后此数据将以图标的形式显示在电脑终端上，实现信息的的共享，适当的进行工作调度。
4.2 改进WF2Q+算法
WF2Q+算法，是一项在GPS模型中延伸出来的算法，能够与GPS模型更加近似于虚拟时间计算数来，即V（t）。但由于虚拟时间会与实际时间存在误差，因此又将虚拟延迟时间引入到算法之中。WF2Q+算法具有三种状态，即为初始状态，忙状态和空闲状态。图一中WF2Q+算法的计算顺序。
在信息传输的实际过程中，每个数据小组到达指定位置的时间会存在微小的误差，影响GPS模型的服务顺序，仅为导致WF2Q+的调度器无法对低级优先还是高级有限的服务做出判断。根据图一所示，可以发现，在数据传输过程中，无法保证高级优先的信息在第一时间到达，往往被低级优先的信息超越，从而影响电力系统对于高级信息的传输效果。
基于以上所述的问题，为了能够保障高级优先的信息在第一时间传输到相应位置，需要通过PQ算法对WF2Q+算法进行改进。通过改进的算法，能够保障高级优先的信息及时的进行传输，避免时间的误差，方便GPS模型进行调度工作。具体操作方式为：将i-1个的数据分组，传输到优先级别最高的信息组中，所需要具体时间的λ倍确定为i的延迟时间。在计算时，i=1，2，3……n，另外通过λ来控制延迟时间的长短，此改进的WF2Q+算法，被称为IWF2Q+算法。通过改进之后的IWF2Q+算法能够有效的将延迟时间缩小，并保证高级优先的数据，能够在第一时间进行传输，保障GPS模型顺利的进行调度[4]。
4.3 仿真分析
仿真分析，是将电力系统发生故障时的相关算法进行对比与分析，如图二所示。根据图二可以知道，WF2Q+算法和WFQ算法，在保障业务实时传输方面的能力相近，但是IWF2Q+算法能够在高级优先的信息传输方面具有更多的优势，同时能够缩小高级优先信息传输与低级优先信息传输的时间误差。除此以外，仿真分析对比分析在電力系统发生故障时，IWF2Q+算法、WF2Q+算法以及PQ算法在传输各个变电站之间以及调控中心之间的速率，能够有效的说明，IWF2Q+算法以及WF2Q+算法在区分服务体系的结构模型是，能够更好的将优先级别不同的信息进行协调整合，提高信息传输的速度以及服务质量，能够有效的促进各个信息传输时的稳定性以及公平性[5]。
五、结语
综上所述，通过互联网技术将电力系统的广域保护系统进行优化、改进，能够有效的将数据进行更加稳定的传输，保障电力传输的可靠性，尽量的减少电力系统发生故障给用电单位带来的困扰以及损失。因此互联网技术是保护广域保护系统的新型技术与方式，为电力系统的稳定发展，奠定坚实的基础。
参考文献
[1] 贺诚.电力系统广域保护通信系统可靠性研究[D].湖北工业大学，2015.
[2] 童红东.基于互联网技术的电力系统广域保护通信系统研究[J].山东工业技术，2016，23：176.
[关键词]互联网；电力系统；广域保护；通信系统
中图分类号：TM76；TP301.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0140-01
一、前言
由于电力的广域保护通信系统较为复杂，一旦出现故障，将会导致停电等现象，影响人们的正常生产生活。因此在施保护措施的时候，需要深入了解其结构、特点等，有利于更加清晰的发现故障位置，对其进行检修以及保护，提高供电的稳定性。广域保护系统结合先进的互联网技术，能够实现对电力系统更加高质量的保护。
二、广域保护的结构
到目前为止，国内外的学者对于广域保护系统的介绍、理解等方面依然存在差异，在通常情况下，广域保护系统能够被分为分层集中式、变电站集中式、区域集中式和分布式四种。
在分布式系统中，每一个保护变电站的IED中，都安置了广域保护的算法，分布式系统是在保护每一个IED的过程中，实现保护整体的目的的，因此分布式系统适用于对继电保护的保护。区域集中式系统，具有交换信息、网络通信以及继电保护三种功能。变电站集中系统，其广域保护的算法是通过对信息的收集实现的，并且能够像被保护的IDE发送相应的控制命令。分层集中式系统，将变电站系区域集中系统的优点汇集一身，能够与上层的决策中心和下层被保护的IED通信，与此同时还能在一定程度上弥补变电站集中系统的缺点[1]。
三、电力系统广域保护的现状
为了能够保证电力系统更加安全、稳定的输送到每个用电单位中，需要深入的分析广域保护系统的可靠性。随着先进技术的不断发展，影响广域保护系统的因素逐渐增多，因此需要分析及考虑的因素也随之增加。通常为了提高广域保护系统的可靠性，会选择拓扑结构作为网络的介质，除此之外，还需要考虑电路是否协调等多种因素，目前，部分电路网依然是顺着一条主干，将分散化规模以及集中化规模结合起来的集中制定方式。
广域保护系统能够根据用户提出的不同指令，不断的进行改进，直到将光纤系统串联起来为止，同时，广域保护系统还能够及时进行自我修复，并可以实现自我监督的功能。但是随着互联网技术的不断发展，传统的广域保护系统逐渐无法满足电力系统的保护，因此需要不断的对系统进行优化研究[2]。
四、如何通过互联网技术优化广域保护系统
4.1 传送方式
随着互联网技术的不断发展，电力系统的广域保护系统中，处理信息故障的方式以及继电保护的技术也随之更新。继电保护工作需要全天候不间断的运行，继电保护的设备，能够对相关的数据进行分组，然后按照性质、级别等因素进行分组，然后将完成分组的数据进行传输，这样的做法能够大幅提升数据传输的速度，从而提高设备的运行速度。另外，继电保护设备能够按照不同的工作性质进行调度与安排，根据实际的运行速度以及具体的要求，自动生成与之对应的数据，然后此数据将以图标的形式显示在电脑终端上，实现信息的的共享，适当的进行工作调度。
4.2 改进WF2Q+算法
WF2Q+算法，是一项在GPS模型中延伸出来的算法，能够与GPS模型更加近似于虚拟时间计算数来，即V（t）。但由于虚拟时间会与实际时间存在误差，因此又将虚拟延迟时间引入到算法之中。WF2Q+算法具有三种状态，即为初始状态，忙状态和空闲状态。图一中WF2Q+算法的计算顺序。
在信息传输的实际过程中，每个数据小组到达指定位置的时间会存在微小的误差，影响GPS模型的服务顺序，仅为导致WF2Q+的调度器无法对低级优先还是高级有限的服务做出判断。根据图一所示，可以发现，在数据传输过程中，无法保证高级优先的信息在第一时间到达，往往被低级优先的信息超越，从而影响电力系统对于高级信息的传输效果。
基于以上所述的问题，为了能够保障高级优先的信息在第一时间传输到相应位置，需要通过PQ算法对WF2Q+算法进行改进。通过改进的算法，能够保障高级优先的信息及时的进行传输，避免时间的误差，方便GPS模型进行调度工作。具体操作方式为：将i-1个的数据分组，传输到优先级别最高的信息组中，所需要具体时间的λ倍确定为i的延迟时间。在计算时，i=1，2，3……n，另外通过λ来控制延迟时间的长短，此改进的WF2Q+算法，被称为IWF2Q+算法。通过改进之后的IWF2Q+算法能够有效的将延迟时间缩小，并保证高级优先的数据，能够在第一时间进行传输，保障GPS模型顺利的进行调度[4]。
4.3 仿真分析
仿真分析，是将电力系统发生故障时的相关算法进行对比与分析，如图二所示。根据图二可以知道，WF2Q+算法和WFQ算法，在保障业务实时传输方面的能力相近，但是IWF2Q+算法能够在高级优先的信息传输方面具有更多的优势，同时能够缩小高级优先信息传输与低级优先信息传输的时间误差。除此以外，仿真分析对比分析在電力系统发生故障时，IWF2Q+算法、WF2Q+算法以及PQ算法在传输各个变电站之间以及调控中心之间的速率，能够有效的说明，IWF2Q+算法以及WF2Q+算法在区分服务体系的结构模型是，能够更好的将优先级别不同的信息进行协调整合，提高信息传输的速度以及服务质量，能够有效的促进各个信息传输时的稳定性以及公平性[5]。
五、结语
综上所述，通过互联网技术将电力系统的广域保护系统进行优化、改进，能够有效的将数据进行更加稳定的传输，保障电力传输的可靠性，尽量的减少电力系统发生故障给用电单位带来的困扰以及损失。因此互联网技术是保护广域保护系统的新型技术与方式，为电力系统的稳定发展，奠定坚实的基础。
参考文献
[1] 贺诚.电力系统广域保护通信系统可靠性研究[D].湖北工业大学，2015.
[2] 童红东.基于互联网技术的电力系统广域保护通信系统研究[J].山东工业技术，2016，23：176.